JP2602741B2 - 電力ケーブルの製造方法 - Google Patents

電力ケーブルの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン−酢酸ビニル
共重合体をベースポリマーとする電力ケーブル半導電層
を特定の温度条件下に架橋することによる架橋半導電層
を有する電力ケーブルの製造方法に関する。特に電力ケ
ーブル絶縁体シールド層の上部に形成される銅テープの
変色、腐食の防止された架橋半導電層を有する電力ケー
ブルの製造方法に関する。
【0002】
【従来技術・発明が解決しようとする課題】従来、電力
ケーブルにおいては、導電性カーボンブラックを充填し
た半導電性組成物が導体及び絶縁体のシールド層として
用いられ、かかる組成物のベースポリマーとしては、加
工性に優れることからエチレン−α−オレフィン共重合
樹脂、就中、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EV
A)が用いられている。かかる半導電性組成物からなる
半導電層は、耐熱性、機械的強度の向上を目的として架
橋が施される。EVAを含有する半導電層の場合、通
常、有機過酸化物の如き架橋剤を配合して加熱すること
により、架橋が施される。
【0003】ところで電力ケーブルにおいて、絶縁体シ
ールド層の上部に銅テープを施与することが多い。上記
EVA半導電層を有する電力ケーブルの場合、その直上
に施与した銅テープに変色、あるいは腐食が頻繁に見受
けられる。しかして、銅テープが変色した電力ケーブル
はその商品価値が著しく損なわれ、また、銅テープが腐
食した電力ケーブルは外部シールドとしての役割が果た
せない等、いずれも重大な支障をきたす。
【0004】本発明の目的は、電力ケーブルにおける銅
テープの変色、腐食が防止され、これによる銅テープの
性能低下を未然に防止された架橋半導電層を有する電力
ケーブルの製造方法を提供することである。
【0005】また、本発明の他の目的は、上記特性を有
し、且つ電気ケーブルの敷設工事時あるいは端末器具取
付け時に簡便に剥離することのできる電力ケーブルを提
供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、銅テープ
の腐食する原因を究明すべく種々研究を重ね、半導電層
中のEVAから脱離した遊離の酢酸によって銅テープが
変色、あるいは腐食することを突き止めた。また、EV
Aからの遊離酢酸の発生挙動を架橋剤(有機過酸化物)
の存在下にて調査し、かかる遊離酢酸の発生は架橋温度
が280℃を越える場合に特に顕著になることを見出し
た。さらに、熱重量分析(TGA)による定量分析か
ら、半導電層中の残存酢酸基量からその組成物が経験し
た架橋温度が推定し得ることも見出した。
【0007】以上の知見から、EVAをベースポリマー
とする電力ケーブル半導電層の架橋方法を検討した結
果、架橋時の最高温度を280℃以下とすると、絶縁体
シールド用半導電層としての諸特性を満たしつつ、半導
電層の直上に施与する銅テープの変色、腐食を起こさな
い範囲に遊離酢酸量を止めることができることを見出し
本発明を完成するに到った。
【0008】 即ち、本発明は、(a)エチレン−酢酸
ビニル共重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体と芳
香族ビニルモノマーとのグラフト物からなる群より選ば
れた少なくとも1種の樹脂成分、(b)導電性カーボン
ブラック、及び(c)ジクミルペルオキサイド、1,3
−ビス−(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)
ベンゼン及び2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert
−ブチルペルオキシ)ヘキサンからなる群より選ばれる
架橋剤からなる架橋性半導電層を最高温度280℃以下
にて架橋することを特徴とする架橋半導電層を有する電
力ケーブルの製造方法である。
【0009】本発明で使用されるエチレン−酢酸ビニル
共重合体としては、酢酸ビニル含有量が10〜70重量
%、好ましくは15〜50重量%、さらに好ましくは2
0〜40重量%、メルトフローレイト(以下MFRと略
記する)が1〜100、好ましくは2.0〜50、さら
に好ましくは3〜30の範囲のものが好適である。本発
明においてMFRは、ASTM D1238に準拠し、
190℃にて測定した値である。エチレン−酢酸ビニル
共重合体と芳香族ビニルモノマーとのグラフト物におけ
る芳香族ビニルモノマーとしては、例えばスチレン、ジ
ビニルベンゼン、α−メチルスチレン等が例示される。
当該グラフト物としては、スチレングラフトエチレン−
酢酸ビニル共重合体、スチレングラフトエチレンエチル
アクリレート共重合体、スチレングラフトエチレンメチ
ルアクリレート共重合体等が例示され、特にスチレング
ラフトエチレン−酢酸ビニル共重合体が好適である。当
該グラフト物において、エチレン−酢酸ビニル共重合体
中の酢酸ビニル含有量は一般的に10〜60重量%、好
ましくは15〜50重量%であり、MFRは1〜10
0、好ましくは2.0〜50の範囲である。芳香族ビニ
ルモノマーがスチレンの場合、該グラフト物中に含まれ
るスチレン含有量は、一般に少なくとも5重量%、好ま
しくは8〜30重量%であり、遊離スチレン(ポリスチ
レン)は、一般に90重量%以下、好ましくは85〜5
0重量%である。
【0010】また、上記以外の樹脂成分として、芳香族
ビニルポリマーを配合することもできる。かくして製造
された半導電層は、その電力ケーブルの敷設工事時ある
いは端末器具取付け時に簡便に剥離することが可能であ
る。当該芳香族ビニルポリマーとしてはポリスチレン、
ポリ−α−メチルスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポ
リジアリルベンゼン等が例示され、特にポリスチレンが
好適である。芳香族ビニルポリマー成分、特にポリスチ
レンの樹脂成分中における含有量は、一般的に3〜50
重量%、好ましくは5〜30重量%である。
【0011】導電性カーボンブラックとしては、アセチ
レンブラック、導電性ファーネスブラック等が例示され
る。導電性カーボンブラックの配合量は、樹脂成分10
0重量部当たり30〜100重量部、特に35〜80重
量部、就中40〜65重量部が好適である。
【0012】 架橋剤は、1,3−ビス−(tert−
ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン〔例えば、パ
ーカドックス−14、化薬ヌーリー社製〕、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘ
キサン〔例えば、カヤヘキサYD、日本化薬社製〕、ジ
クミルペルオキサイド;DCPが使用される。かかる架
橋剤の配合量は、樹脂成分100重量部当たり0.2〜
5重量部、特に0.5〜4重量部、就中0.5〜2重量
部が好適である。
【0013】半導電層の架橋は次のようにして行われ
る。架橋剤を添加した半導電性組成物を導体上に被覆し
た後、加熱により架橋が施される。本発明の方法におけ
る最高架橋温度は280℃であり、最低架橋温度は使用
される架橋剤の分解点以上であればよいが、架橋反応速
度を工業的有利に確保するには150℃以上が好まし
い。さらに好ましい架橋温度の範囲は、170〜270
℃である。架橋時間は、通常2〜40分間、好ましくは
5〜30分間である。
【0014】本発明の架橋方法において、架橋性半導電
層を構成する組成物にはその他必要に応じてフェノール
系、ホスファイト系、アミン系等の各種酸化防止剤、ス
テアリン酸金属塩等の安定剤、ステアリン酸等の滑剤、
ナフテン系又は芳香族系のプロセス油、その他軟化剤、
可塑剤、加工助剤、補強充填剤、難燃剤等の添加剤を配
合してもよい。
【0015】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に説明する。 試験例1 下記の試験配合を半導電性組成物のモデルとして用い、
各プレス温度で30分間架橋をおこなった。上記架橋性
半導電性組成物の試料片約10mgを精密に秤量し、TG
A(熱重量分析計;島津製作所製)を用い、窒素気流
中、10℃/分の昇温速度で重量減少曲線を得た。架橋
しない同一組成物試料の重量減少曲線から、EVAから
の脱酢酸量を求め、これと同一条件下で測定した各架橋
組成物における脱酢酸量(架橋後に組成物中に残存する
酢酸基の量に相当)との比から各組成物中の残存酢酸量
を(%)として求めた。プレス温度と脱酢酸濃度の関係
を図1に示す。
【0016】試験配合 EVAコポリマー(注1) 100 導電性ファーネスブラック(注2) 40 ステアリン酸亜鉛 1 フェノール系酸化防止剤(注3) 0.5 ジクミルペルオキサイド 0.5
【0017】この結果から明らかなように、架橋温度が
280℃を越えた場合遊離する酢酸量が顕著に増加し
た。
【0018】試験例2 下記の試験配合I〜IIを半導電性組成物のモデルとして
用い、180℃、220℃、280℃にてそれぞれ30
分間架橋し、次いで表面を研磨した厚さ0.1mmの銅テ
ープを該半導電層に張り付け、80℃にて6時間および
24時間放置後、銅テープを剥がし、その表面の変色を
観察した。なお、比較例として300℃、320℃にて
30分間架橋して上記と同様の操作を行い銅テープの変
化を観察した。
【0019】評価法としては、所定時間後に銅テープに
酢酸銅が発生した場合を×、酢酸銅が発生せず、十分な
防錆効果が認められた場合を◎として表示した。結果を
表1に示す。
【0020】 〔試験配合I〕 EVAコポリマー(注1) 100 導電性ファーネスブラック(注2) 40 ステアリン酸亜鉛 1 フェノール系酸化防止剤(注3) 0.5 架橋剤 変量 〔試験配合II〕 EVAコポリマー(注1) 50 VMXコポリマー(注4) 50 導電性ファーネスブラック(注2) 40 ステアリン酸亜鉛 1 フェノール系酸化防止剤(注3) 0.5 架橋剤 変量 注1:三菱油化社製、ユカロンエバX−700(酢酸ビ
ニル含有量33重量%,MFR=30,密度=0.9
6) 注2:キャボット社製、Vulcan XC−72 注3:4,4’−チオビス(2−tert−ブチル−5
−メチルフェノール)、大内新興社製、ノクラック30
0 注4:スチレングラフトエチレン−酢酸ビニル共重合
体、三菱油化社製、BN−50(スチレン含有量48重
量%, 酢酸ビニル含有量16重量%)
【0021】
【表1】
【0022】表中の架橋剤は下記のものを使用した。 DCP:ジクミルペルオキサイド P−14:1,3−ビス−(tert−ブチルペルオキ
シイソプロピル)ベンゼン、化薬ヌーリー社製、パーカ
ドックス14 YD:2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチ
ルペルオキシ) ヘキサン、日本化薬社製、カヤヘキサY
【0023】
【発明の効果】本発明の方法によれば、半導電層から遊
離する酢酸量を銅テープ上に酢酸銅が生成しない範囲に
抑制することができる。この結果、銅テープの変色、腐
食を防止し、銅テープの性能低下を未然に防止する電気
ケーブルの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】試験例1におけるプレス温度と脱酢酸濃度の関
係を示すグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 51/06 LLL C08L 51/06 LLL H01B 1/24 H01B 1/24 E

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)エチレン−酢酸ビニル共重合体及
    びエチレン−酢酸ビニル共重合体と芳香族ビニルモノマ
    ーとのグラフト物からなる群より選ばれた少なくとも1
    種の樹脂成分、(b)導電性カーボンブラック、及び
    (c)ジクミルペルオキサイド、1,3−ビス−(te
    rt−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン及び
    2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペル
    オキシ)ヘキサンからなる群より選ばれる架橋剤からな
    る架橋性半導電層を最高温度280℃以下にて架橋する
    ことを特徴とする架橋半導電層を有する電力ケーブルの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 (a)エチレン−酢酸ビニル共重合体及
    びエチレン−酢酸ビニル共重合体と芳香族ビニルモノマ
    ーとのグラフト物からなる群より選ばれた少なくとも1
    種、及び芳香族ビニルポリマーである樹脂成分、(b)
    導電性カーボンブラック、及び(c)架橋剤からなる架
    橋性半導電層を最高温度280℃以下にて架橋すること
    を特徴とする架橋半導電層を有する電力ケーブルの製造
    方法。
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